高考化学第一轮复习：金属的电化学腐蚀与防护
一、选择题
1．海港、码头的钢制管桩会受到海水的长期侵袭，常用外加电流法对其进行保护(如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述中错误的是
A．a为负极，b为正极
B．高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的
C．通电时，海水中的阳离子向钢制管柱电极移动
D．通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零
2．利用如图装置探究铁在海水中的电化学防护，下列说法错误的是
A．若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀
B．若X为锌棒，开关K置于M处，海水降低
C．若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀
D．若X为碳棒，开关K置于N处，碳棒上发生氧化反应
3．化学与社会、生活、生产密切相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．漂白粉可用于游泳池杀菌消毒
B．菜刀洗净后擦干主要是为了防止发生化学腐蚀
C．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，主要是为了提高煤的利用率
D．区分食盐是否加碘的方法是向食盐溶液中加少量淀粉，观察是否变蓝
4． “外加电流法”和“牺牲阳极法”均可有效防止铁发生电化学腐蚀。下列说法不正确的是（ ）
A．铁发生电化学腐蚀的原因是在其表面形成了原电池
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极
C．“牺牲阳极法”利用了电解池原理
D．两种保护法中都要采用辅助阳极
5．用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是
A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应
B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X
C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极
D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑
6．我国学者进行了如下模拟实验：将甲、乙两片相同的低合金钢片用导线连接插入海水中，钢片甲附近通入氧气，钢片乙附近通入氮气。研究表明钢片乙的腐蚀速率明显高于钢片甲，下列说法不正确的是（ ）
A．钢片甲作正极
B．氮气在钢片乙上得电子
C．在海水中阳离子向钢片甲移动
D．能产生电流的主要原因是两极上氧气浓度不同
7．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．用做SO2喷泉实验 B．探究压强对平衡的影响 C．探究生铁在不同条件下的电化学腐蚀 D．验证Cu与浓硝酸反应的热量变化
A．A B．B C．C D．D
8．美好生活离不开化学。下列人类活动中，运用了相应的化学原理的是（ ）
选项 人类活动 化学原理
A NH4Cl溶液除铁锈 NH水解呈酸性
B 游轮底部定期更换锌块 利用电解原理可防止腐蚀
C 铝罐贮运浓硝酸 铝具有良好导热性
D NH4HCO3可用作氮肥 NH4HCO3受热易分解
A．A B．B C．C D．D
9．化学与生产、生活息息相关，下列说法正确的是
A．75%的乙醇与84消毒液的消毒原理相同
B．钢铁在潮湿的空气中生锈主要发生电化学腐蚀
C．石油的分馏、裂化和煤的干馏都是化学变化
D．2022 年北京冬奥会比赛雪橇所使用的碳纤维材料属于有机高分子材料
10．下列实验设计能达到相应实验目的的是（ ）
A．关闭a，打开b，可检验装置的气密性 B．比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱 C．验证铁钉能发生析氢腐蚀 D．检验乙醇消去反应的产物乙烯
A．A B．B C．C D．D
11．用压强传感器探究生铁分别在pH=2.0、4.0和6.0的酸性溶液中发生电化学腐蚀，得到反应体系气体压强与时间的关系如图。有关叙述错误的是
A．负极的电极反应式均为：
B．pH=2.0时，压强增大主要是因为产生了
C．pH=4.0时，不发生析氢腐蚀，只发生吸氧腐蚀
D．pH=6.0时，正极一定会发生的电极反应为
12．下列说法错误的是（ ）
A．溶质的溶解度越大，析出速度越慢，越有可能得到颗粒较大的晶体
B．亚硝酸钠与碘化钾反应生成的碘可使淀粉溶液变蓝色，据此可以检验亚硝酸根的存在
C．镀锌铁皮酸浸过程中，可根据产生气体速度显著减慢这一现象来判定锌镀层已反应完全
D．实验时意外受溴腐蚀可用大量的浓氢氧化钠溶液清洗伤口
二、非选择题
13．某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究
（1）完成下列问题。
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验一 将琼脂加入烧杯中，再加入饱和食盐水和水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养血中。滴入5～6滴酚酞溶液和溶液
将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。 铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀。
①请解释铜丝区域溶液变红的原因是 。
②写出生成蓝色沉淀的离子方程式 。
（2）完成下列问题。
实验序号 实验方案 实验现象
实验二 取饱和溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴溶液，振荡。 滴入溶液后，溶液变蓝色。
根据实验二的现象，推测可能具有 “填氧化性或还原性”。
（3）依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验三 取煮沸过的的溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入煤油液封。 溶液无明显变化
继续向试管中加入少许固体。 一段时间后，铁片表面产生大量的蓝
根据实验现象推出实验三的结论是：在溶液中情况下， 。
（4）结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为时，实验四的两个实验方案均可以证明发生电化学腐蚀
①补全实验方案2中的空格部分
实验序号 实验装置 实验方案 实验现象
实验四 1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。 电流表指针偏转，读数为I
2.取 于试管中，加入 溶液，振荡。 产生蓝色沉淀。
②思考：若电极X为时，电流表读数为，推测电极X为时电流表读数的范围是 。
14．“胜哥”带领化学小组一起利用原电池装置来探究物质的性质。
资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）“胜哥”利用下表中装置进行实验并记录。
装置 编号 电极A 溶液B 操作及现象
Ⅰ Fe pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转
Ⅱ Cu pH=2的H2SO4 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a
① “胜哥”认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是 。
② 针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是 ；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是 。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 溶液B 操作及现象
Ⅲ 经煮沸的pH=2的 H2SO4 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b
Ⅳ pH=2的H2SO4 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c
Ⅴ pH=12的NaOH 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d
① 丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c>a>b，请解释原因是 。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究 对O2氧化性的影响;实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是 。
15．铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。
（1）Ⅰ.研究铁的腐蚀
实验步骤如下：
步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。
步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。
步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。
第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为 。
（2）第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。
①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应 。
②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式 。
③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是 。
（3）Ⅱ．研究铁的防护
在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀
已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。
①镀件Fe应与电源的 相连。
②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是 。
（4）电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色) ， 。
①滴定终点的现象是 。
②废水中的含量是 (填计算式)。
16． 2018年7月至9月，国家文物局在辽宁开展水下考古，搜寻、发现并确认了甲午海战北洋水师沉舰——经远舰。已知：正常海水呈弱碱性。
（1）经远舰在海底“沉睡”124年后，钢铁制成的舰体腐蚀严重。舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为 。
（2）为了保护文物，考古队员采用“牺牲阳极的阴极保护法”对舰船进行了处理。
①下列说法错误的是 。
A．锌块发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+
B．舰体有电子流入，可以有效减缓腐蚀
C．若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源正极相连
D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，舰体上正极的电极反应式为 。
（3）船上有些器皿是铜制品，表面有铜锈。
①据了解铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈(形成了保护层)和有害锈(使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散)，结构如图所示。
下列说法正确的是
A．疏松的Cu2(OH)3Cl属于有害锈
B．Cu2(OH)2CO3既能溶于盐酸也能溶于氢氧化钠溶液
C．青铜器表面涂一层食盐水可以做保护层
D．用HNO3溶液除锈可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”
②文献显示Cu2(OH)3Cl的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体)，将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为 。
（4）考古队员将舰船上的部分文物打捞出水后，采取脱盐、干燥等措施保护文物。从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理： 。
17．过氧化氢 常被称为绿色氧化剂。
（1） 电子式是 。
（2）为分析 对 分解反应的催化效果，某同学做了以下实验。
实验ⅰ．向 溶液中滴加5滴 溶液，较快产生无色无味气体。
实验ⅱ．向 溶液中滴加5滴 溶液，无气体产生。
由此推断 对 分解反应有催化作用，实验i中发生反应的离子方程式为：a． ；b． 。实验ⅱ的目的是： 。
（3）硏究表明：过氧化氢溶液中 的浓度越大，过氧化氢的分解速率越快。
常温下，不同浓度的过氧化氢分解率与pH的关系如图1所示。
已知： ，
①一定条件下，相同时间内 分解率随溶液 增大而增大的原因是： 。
②相同 下，过氧化氢浓度越大分解速率越快，但是相同时间内 分解率反而降低，分析其原因 。
（4） 常用来腐蚀金属铜，使用时加入盐酸或氨水将其配制成酸性或碱性腐蚀液。
①酸性条件下 腐蚀金属铜的离子方程式为 。
②图2是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果，升高温度，腐蚀量变化的原因 。
18．电化学原理被广泛地应用于生产、生活的许多方面。
（1）I．制备氯气
工业中用电解饱和食盐水的方法制备氯气，其原理如下图所示。
此过程中能量转化形式为 转化为 (填“化学能”或“电能”)
（2）电极乙为 (填“阴极”或“阳极”)，A 口生成的气体是
（3）电解饱和食盐水的离子方程式是
（4）下列有关氯气的说法中正确的是
a．实验室常用排饱和食盐水法收集
b．可使碘化钾溶液变蓝
c．转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物可用于杀菌消毒
（5）II．金属防护
某小组同学为探究电极对金属腐蚀与防护的影响，设计如下实验：将饱和食盐水与琼脂(凝固剂，不参与反应)的混合液置于两个培养皿中，向其中滴入少量酚酞溶液和K3Fe(CN)6溶液，混合均匀。分别将包裹锌片和铜片的铁钉放入两个培养皿中，观察现象如下。
被腐蚀的是包裹 的铁钉(填“锌片”或“铜片”)
（6）结合电极反应式解释 i 中现象产生的原因
（7）结合以上实验，请对铁制零件的使用提出建议
答案与解析
1．答案：B
分析：A．依据外加电流的阴极保护法判断 ；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极；
C．电解池中，阳离子向阴极移动；
D．依据电化学腐蚀原理分析。
解析：A．被保护金属与电源的负极相连作为阴极被保护，则钢制管桩应与电源的负极相连，即a为负极，b为正极，A不符合题意；
B．高硅铸铁为惰性辅助电极，作为阳极材料不损耗，B符合题意；
C．电解池中，阳离子向阴极移动，即向钢制管柱电极移动，C不符合题意；
D．被保护的钢制管桩作为阴极，从而使得金属腐蚀发生的电子迁移得到抑制，使钢制管桩表面腐蚀电流接近于零，避免或减弱电化学腐蚀的发生，D不符合题意；
故答案为：B。
2．答案：B
分析：若开关置于M处，形成原电池装置，负极失电子发生氧化反应，正极得电子发生还原反应；若开关置于N处，形成电解池装置，阳极失电子发生氧化反应，阴极得电子发生还原反应。
解析：A．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，铁得电子做正极被保护，A不符合题意；
B．若X为锌棒，开关K置于M处，形成原电池，总方程式为2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2↓，海水pH几乎不变，B符合题意；
C．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，铁作阴极，被保护，可减缓铁的腐蚀，C不符合题意；
D．若X为碳棒，开关K置于N处，形成电解池，碳棒做阳极，失去电子发生氧化反应，D不符合题意；
故答案为：B。
3．答案：A
分析：A.漂白粉中的Ca(ClO)2水解产生的HClO具有强氧化性。
B.若菜刀洗净未擦干，则铁在潮湿环境中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀。
C.“固硫”主要是为了减少硫的化合物的排放。
D.淀粉遇碘单质变蓝，而加碘食盐中的“碘”是以IO3-的形式存在。
解析：A．漂白粉溶液中次氯酸根离子水解生成次氯酸，具有强氧化性，可用于游泳池杀菌消毒，A符合题意；
B．菜刀洗净后擦干是为了防止发生吸氧腐蚀生锈，发生电化学腐蚀，B不符合题意；
C．安装煤炭燃烧过程的“固硫”装置，是为了防止产生二氧化硫污染空气，C不符合题意；
D．淀粉遇碘变蓝，但食盐中为碘酸钾，不是碘单质，因此用淀粉无法检验，D不符合题意；
故答案为：A。
4．答案：C
分析：“外加电流法”属于电解池原理，其中被保护的金属与电源负极相连；“牺牲阳极法”和电化学腐蚀都属于原电池原理，其中被保护的金属作正极。这两种保护法均采用了辅助阳极。据此分析。
解析：A．铁发生电化学腐蚀的原因是铁不纯，铁与杂质在其表面形成了原电池，A项不符合题意；
B．利用“外加电流法”时，铁连接电源负极，B项不符合题意；
C．“牺牲阳极法”利用了原电池原理，C项符合题意；
D．两种保护法中都要采用辅助阳极，D项不符合题意；
故答案为：C。
5．答案：A
分析：依据牺牲阳极的阴极保护法和外接电源的阴极保护法原理分析。
解析：A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A符合题意；
B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B不符合题意；
C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C不符合题意；
D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D不符合题意；
故答案为：A。
6．答案：B
分析：根据题干信息，钢片乙的腐蚀速率高于钢片甲，说明钢片乙作负极，铁失电子，发生氧化反应，则钢片甲作正极，O2得电子，发生还原反应。原电池中遵循“阳正阴负”，即阳离子移向正极，阴离子移向负极。因海水中氧气浓度不同而造成电势差形成了原电池。据此分析。
解析：A．由分析可知，钢片甲为原电池的正极，故A不符合题意；
B．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，故B符合题意；
C．由分析可知，钢片乙为原电池的负极，钢片甲为正极，海水中阳离子向正极钢片甲移动，故C不符合题意；
D．由分析可知，该实验能产生电流的主要原因是氧气浓度不同使两极产生电势差而形成原电池装置，故D不符合题意；
故答案为：B。
7．答案：B
分析：A.二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液；
B.压强对H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡无影响；
C.铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀，在酸性溶液中发生析氢腐蚀；
D.铜与浓硝酸反应放热，气体受热膨胀，U形管内左侧液面降低、右侧液面升高。
解析：A．SO2易溶于浓NaOH溶液，可以用NaOH溶液做SO2喷泉实验，故不选A；
B．H2(g)+I2(g)2HI(g)反应前后气体系数和相等，压强对H2(g)+I2(g)2HI(g)平衡无影响，不能用H2(g)+I2(g)2HI(g)反应探究压强对平衡的影响，故答案为：B；
C．铁在NaCl溶液中发生吸氧腐蚀，铁在NH4Cl溶液中发生析氢腐蚀，故不选C；
D．Cu与浓硝酸反应放热，大试管内气体膨胀，致使U形管内左侧液面降低、右侧液面升高，故不选D；
故答案为：B。
8．答案：A
分析：A.铵根水解生成氢离子，氢离子与氧化铁反应；
B.锌、铁和电解质溶液形成原电池，锌为负极被腐蚀，铁为正极被保护；
C.常温下铝在浓硝酸中钝化；
D.易溶性的含氮元素的化合物可以用作氮肥。
解析：A．NH4Cl溶液由于NH水解呈酸性NH+H2ONH3 H2O+H+，H+可以和铁锈反应，故NH4Cl溶液常用于除铁锈，A符合题意；
B．在游轮底部连接一块锌块，这样锌、铁和海水中的电解质溶液能够形成原电池，由于锌比铁活泼，锌作负极，只需定期更换锌块就能达到保护船体的作用，故利用的是原电池原理而不是电解原理，B不合题意；
C．铝在常温下被浓硝酸钝化后，在表面形成了一层致密的氧化物保护膜后，阻止金属铝继续与浓硝酸反应，故常温下用铝罐贮运浓硝酸，与金属铝的导热性无关，C不合题意；
D．NH4HCO3可用作氮肥是由于其中含有N元素，与其受热易分解无关，D不合题意；
故答案为：A。
9．答案：B
分析：A、乙醇可以使蛋白质变形，次氯酸盐具有氧化性；
B、铁的吸氧腐蚀为电化学腐蚀；
C、分馏为物理变化；
D、碳纤维为碳的单质，属于无机非金属材料。
解析：A.75%的乙醇使蛋白质变性而消毒，84消毒液是用的强氧化性消毒，两者消毒原理不相同，A不符合题意；
B．钢铁在潮湿的空气中生锈，是原电池原理，主要发生电化学腐蚀，B符合题意；
C．石油的分馏为物理变化，石油裂化和煤的干馏都是化学变化，C不符合题意；
D．碳纤维材料是碳单质，不属于有机高分子材料，D不符合题意；
故答案为：B。
10．答案：B
分析：A.检查装置气密性时主要是利用大气压原理进行检测，整个密闭装置的压强均是恒压不能检查装置的气密性
B.通过现象的不同证明物质的氧化性强弱
C.析氢腐蚀应该是利用酸性的电解质
D.先将乙醇进行除去再进行检验
解析：A．橡胶管使分液漏斗中液面以上和蒸馏烧瓶中压强相等，关闭a，无论气密性是否良好，分液漏斗中的水都可以滴下来，A不符合题意；
B．若实验过程中发现Na2S溶液中产生黄色浑浊，说明浓盐酸被KMnO4氧化得到Cl2，Cl2又氧化S2-得到S单质，可以说明氧化性KMnO4＞Cl2＞S，B符合题意；
C．食盐水为中性，铁钉在中性环境发生吸氧腐蚀，C不符合题意；
D．挥发出的乙醇也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，无法证明是否产生乙烯，D不符合题意；
故答案为B。
11．答案：C
分析：A．负极失电子发生氧化反应；
BCD．中性或弱酸性条件下，金属发生吸氧腐蚀，酸性环境下，金属发生析氢腐蚀。
解析：A．锥形瓶内Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反成式为，故A不符合题意；
B．pH=2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉发生析氢腐蚀，产生氢气，会导致锥形瓶内压强增大，故B不符合题意；
C．若pH=4.0时只发生吸氧腐蚀，则锥形瓶内的压强会有所下降，而图中pH=4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时还产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C符合题意；
D．由图可知，pH=6.0时，锥形瓶内溶解氧减少，且锥形瓶内气压减小，说明发生了消耗氧气的吸氧腐蚀，正极电极反应式为，故D不符合题意；
故答案为：C。
12．答案：D
分析：对于溴以外腐蚀可以用酒精擦拭，氢氧化钠具有很强的腐蚀性，易造成皮肤的二次伤害，其他选项均正确
解析：A．溶质的溶解度越大，析出速度越慢，使晶体有充足的时间生长，越有可能得到颗粒较大的晶体，故A不符合题意；
B．亚硝酸钠具有氧化性，亚硝酸钠与碘化钾反应生成的碘可使淀粉溶液变蓝色，据此可以检验亚硝酸根的存在，故B不符合题意；
C．镀锌铁皮放入酸中形成原电池，放出氢气的速率快，锌镀层完全反应后，铁与酸反应速率明显减慢，可根据产生气体速度显著减慢这一现象判定锌镀层已反应完全，故C不符合题意；
D．氢氧化钠具有强腐蚀性，不能用氢氧化钠溶液清洗伤口，故D符合题意；
故答案为：D。
二、非选择题
13．答案：（1）铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色；
（2）氧化性
（3）可将Fe氧化为
（4）少量烧杯中溶液；；
分析：（1）该装置构成原电池，铁钉作负极，铜丝为正极；
（2）加入产生蓝色沉淀，说明碘离子被氧化为单质碘，铁离子被还原为亚铁离子；
（3）加入氯化钠后铁片与发生氧化还原反应生成，与反应生成蓝色沉淀；
（4）①Fe发生电化学腐蚀，生成亚铁离子，用溶液检验亚铁离子；
②随金属的活泼性增强电流强度增大，Zn的活泼性介于Fe和Mg之间。
解析：（1）铁与铜丝连接，在氯化钠溶液中形成原电池装置，其中铜作正极，铜丝发生电极反应：，反应生成，使铜丝附近溶液显碱性，遇酚酞变红色；铁作负极，失电子生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：铜丝发生电极反应：，反应生成，溶液显碱性，遇酚酞变红色；；
（2）加入溶液后出现溶液变蓝，可知KI被氧化生成碘单质，由此判断具有氧化性，故答案为：氧化性；
（3）由实验现象可知，未加氯化钠时，没有明显现象，加入氯化钠后铁片与发生氧化还原反应生成，与反应生成蓝色沉淀，故答案为：可将Fe氧化为；
（4）①验证产物是否有，应取反应后烧杯中的溶液少量于试管中，滴加溶液，观察是否生成蓝色沉淀；故答案为：少量烧杯中溶液；；
②该装置中铁作负极时电流强度为I，换成比铁活泼的镁时电流强度增大到1.5I，由此判断随金属的活泼性增强电流强度增大，则Zn的活泼性介于Fe和Mg之间，其作负极时电流强度应介于I和1.5I之间，故答案为：。
14．答案：（1）2H+ + 2e-=H2↑；在金属活动性顺序中，Cu在H后，Cu不能置换出H2；O2 + 4H+ + 4e-=2H2O
（2）O2浓度越大，其氧化性越强，使电压值增大；溶液的酸碱性；排除溶液中的Na+（或 ）对实验的可能干扰
分析：（1）根据实验现象确定实验过程中发生的反应，进而解答；
（2）①根据实验过程中O2浓度分析；
②根据实验Ⅳ、Ⅴ的所用电解质以及溶液的酸碱性进行分析；
解析：（1）①实验Ⅰ中电解质溶液为稀硫酸，显酸性，同时电极材料为Fe和石墨，因此正极的电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑；
②实验Ⅱ中所用电极为铜电极和石墨电极，由于金属活动性中Cu排在H之后，因此Cu不与稀硫酸反映过，故不可能发生析氢腐蚀；实验Ⅱ中石墨电极表面无明显变化，电压表指针发生偏转，说明实验过程中产生电流，金属铜发生吸氧腐蚀，因此正极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
（2）①实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中所用硫酸浓度相同，O2的浓度不同，产生的电压不同，因此说明O2的浓度越大，其氧化性越强，使电压增值越大；
②实验Ⅳ、Ⅴ中所用O2浓度相同，电解质溶液的酸碱性不同，因此实验过程是为了探究溶液的酸碱性对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4是为了排除Na+（或SO42-）对实验的干扰。
15．答案：（1）
（2）；；相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量
（3）负极；通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用
（4）溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
分析：（1） 析氢腐蚀 即放出氢气，所以是氢离子被还原为H2；
（2） ① b点pH为5.7，发生析氢腐蚀，且得到Fe2+；
② 根据电荷守恒，得失电子守恒写出反应方程式；
③ 第二阶段，溶液中发生的反应有Fe被氧化为Fe2+，消耗H+，Fe2+被氧化为Fe3+生成H+，前者的速率大于后者的速率；
（3） ① 镀件上发生还原反应，与电源的负极相连；
②因为会存在的可逆过程，使溶液中锌离子的浓度相对稳定，产生Zn的速率稳定；
（4） ① 当CN-沉淀完全后，开始产生AgI沉淀，说明达到滴定终点，注意答题语言要规范；
② 根据 来计算，CN-的浓度。
解析：(1)由题意可知，第一阶段铁铜在氯化钠酸性溶液中构成原电池发生析氢腐蚀，铜为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，故答案为：；
(2)①由题意可知，b点铁铁铜在氯化钠溶液中构成原电池发生发生吸氧腐蚀，总反应为酸性条件下铁与氧气和水反应生成亚铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
②由b点溶液中滴加硫氰化钾溶液无明显现象，加入稀盐酸后立即变红可知，铁发生吸氧腐蚀生成的亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：；
③由b点铁发生吸氧腐蚀生成亚铁离子和溶液中亚铁离子被氧化生成氢氧化铁胶体的反应方程式可知，相同时间内，铁被氧化生成亚铁离子消耗氢离子的量大于亚铁离子被氧化成氢氧化铁胶体生成氢离子的量导致溶液的pH增大，故答案为：相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量；
(3)①由电镀的工作原理可知，电镀时，与直流电源正极相连的锌做电镀池的阳极，与负极相连的镀件铁做阴极，故答案为：负极；
②电镀时，向硫酸锌电解液中加入氰化钠溶液，溶液中存在如下平衡，溶液中锌离子浓度减小，使得锌离子在阴极放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的锌离子，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用，使得阴极的镀层更加致密、细腻，故答案为：通过反应降低，使得锌离子放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用；
(4)①由平衡常数的大小可知，碘化钾为滴定的指示剂，当银离子与氰酸根离子完全反应时，滴入最后一滴硝酸银溶液，溶液中产生黄色沉淀，且沉淀不溶解时说明滴定达到终点，故答案为：溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点；
②由终点时滴定消耗VmLcmol/L氰化钠溶液可知， 50 mL废水中氰酸根离子的浓度为=g/L，故答案为：。
16．答案：（1）Fe-2e-=Fe2+
（2）C；O2+4e-+2H2O=4OH-
（3）A；4CuCl +O2+2H2O+2CO =2Cu2(OH)2CO3+4Cl-
（4）脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀
分析：（1）钢铁的电化学腐蚀，负极反应式为 Fe-2e-=Fe2+；
（2） ①A． 牺牲阳极的阴极保护法，Zn做负极，发生氧化反应；
B．舰体 作为正极，有电子流入被保护起来，可以减缓腐蚀；
C.外加电流的阴极保护法，被保护的金属应该做阴极，与电源的负极相连；
D. 地下钢铁管道用导线连接锌块 ，也是属于牺牲阳极的阴极保护法；
① 海水做电解质，电解质溶液呈中性，舰体上氧气被还原为OH-；
(3) ① A．疏松的Cu2(OH)3Cl，不能阻止内部的铜继续被氧化，属于有害锈；
B．Cu2(OH)2CO3属于碱式盐，只能溶于稀盐酸，不会和氢氧化钠反应；
C．青铜器表面涂一层食盐水，NaCl属于电解质，形成原电池，加快腐蚀；
D．铜与HNO3会反应；
② 根据题目反应物有 CuCl和Na2CO3，生成物有 Cu2(OH)2CO3 ，分析发现CuCl发生了氧化反应，氧化剂是氧气，结合环境，根据得失电子守恒、电荷守恒、物料守恒写出方程式；
（4） “脱盐、干燥”的防腐原理 就是破坏了构成原电池得条件之一，没有了电解质溶液；
解析：(1)舰体发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。故答案为：Fe-2e-=Fe2+；
(2)①A．锌比铁活泼，锌块先发生氧化反应：Zn-2e-=Zn2+，故A正确；
B．舰体为正极，是电子流入的一极，正极被保护，可以有效减缓腐蚀，故B正确；
C．采用外加电流的阴极保护法保护金属时，被保护的金属作阴极，若通过外加电源保护舰体，应将舰体与电源负极相连，故C不正确；
D．地下钢铁管道用导线连接锌块与该种舰体保护法原理相同，都是牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；
故答案为：C；
②采用“牺牲阳极的阴极保护法”后，正极是氧气得电子发生还原反应，舰体上正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。故答案为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
(3)①A．由图片信息可知，Cu2(OH)3Cl疏松、易吸收水，会使器物损坏程度逐步加剧，并不断扩散，所以属于有害锈，故A正确；
B．Cu2(OH)2CO3能溶于盐酸但不能溶于氢氧化钠溶液，故B不正确；
C．青铜器表面涂一层食盐水提供形成原电池的电解质溶液，加快铜的腐蚀，故C不正确；
D．HNO3溶液具有强氧化性，加快铜的腐蚀，故D不正确；
故答案为：A；
②将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，可以使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3反应的离子方程式为4CuCl +O2+2H2O+2CO =2Cu2(OH)2CO3+4Cl-；故答案为：4CuCl +O2+2H2O+2CO =2Cu2(OH)2CO3+4Cl-；
(4)从电化学原理的角度分析“脱盐、干燥”的防腐原理：脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀；故答案为：脱盐、干燥处理破坏了微电池中的离子导体(或电解质溶液)，使文物表面无法形成微电池发生电化学腐蚀。
17．答案：（1）
（2）H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2；排除Cl-的干扰
（3）溶液 增大，使得 平衡正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快；相同 下，增大过氧化氢浓度，化学平衡 正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，越大分解速率越快，但由于H2O2的平衡转化率随过氧化氢浓度的增大反而减小
（4）Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；在一定温度范围内，升高温度，反应速率加快，故Cu的腐蚀量有所增大，但随着温度的升高，H2O2分解速率加快，导致腐蚀量急剧下降
分析：（1）根据成键情况即可写出电子式
（2）根据总的反应结合b即可写出a的反应方程式
（3）①主要是pH越大，氢氧根离子浓度越大促进 的形成②结合过氧化氢的分解的平衡，浓度越高速率越快，再结合图示，浓度越高，转化率越低
（4）① 根据反应物和生成物即可写出离子方程式②温度越高速率越大，但是过度过高过氧化氢易分解
解析：(1) 为共价化合物，根据O原子的最外层上有6个电子，H只有一个电子，故其电子式为： ，故答案为： ；
(2) 根据过氧化氢在Fe3+的催化作用下分解的总反应式为：2H2O2 2H2O+O2，故由此推断 对 分解反应有催化作用，实验i中发生反应的离子方程式为：a．H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2；b． ，实验中加入的FeCl3，要想证明是Fe3+起催化作用就得排除Cl-的干扰，故实验ⅱ的目的就是排除Cl-的干扰，故答案为：H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2；排除Cl-的干扰；
(3) ①一定条件下，相同时间内 分解率随溶液 增大，使得 平衡正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，故答案为： 溶液 增大，使得 平衡正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快；
②相同 下，增大过氧化氢浓度，化学平衡 正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，越大分解速率越快，但由于H2O2的平衡转化率随过氧化氢浓度的增大反而减小，故答案为：相同 下，增大过氧化氢浓度，化学平衡 正向移动， 的浓度增大，过氧化氢的分解速率加快，越大分解速率越快，但由于H2O2的平衡转化率随过氧化氢浓度的增大反而减小；
(4) ①酸性条件下 腐蚀金属铜，Cu被氧化为Cu2+，自身被还原为H2O，故该反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O，故答案为：Cu+2H++H2O2=Cu2++2H2O；
②图2是研究碱性腐蚀液的温度对铜腐蚀量的实验结果，在一定温度范围内，升高温度，反应速率加快，故Cu的腐蚀量有所增大，但随着温度的升高，H2O2分解速率加快，导致腐蚀量急剧下降，故答案为：在一定温度范围内，升高温度，反应速率加快，故Cu的腐蚀量有所增大，但随着温度的升高，H2O2分解速率加快，导致腐蚀量急剧下降。
18．答案：（1）电能；化学能
（2）阴极；Cl2
（3）2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
（4）ac
（5）铜片
（6）锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝
（7）在铁表面镀上一层比铁活泼的金属
分析：本题考查原电池和电解池的原理，结合原电池和电解池的知识点进行解题，要学会分析题目，结合原理，做出正确的判断。
解析：(1)此过程为电解饱和食盐水的方法制备氯气，能量转化形式为电能转化为化学能；(2) 电解池中阳离子向阴极移动，根据图中Na+的流向可知，电极乙为阴极；电极甲为阳极，Cl-在阳极失去电子生成Cl2，所以A生成的气体是Cl2；(3)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，离子方程式是2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；(4) a．氯气在饱和食盐水中的溶解度较小，所以实验室常用排饱和食盐水法收集，a正确；
b．氯气能与碘化钾溶液反应生成碘单质，但是没有加淀粉，溶液不能变蓝，b不正确；
c．氯气能转化为 NaClO、ClO2 等含氯化合物，NaClO和ClO2具有强氧化性，可用于杀菌消毒，c正确。
故答案为：ac。(5)根据图ii中K3Fe(CN)6溶液变蓝，说明ii中生成了Fe2+，铁被腐蚀，所以被腐蚀的是包裹铜片的铁钉；(6) i 中现象只变红产生的原因：锌和铁形成原电池时，锌比铁活泼，锌为负极，发生电极反应Zn-2e-=Zn2+，铁为正极，发生电极反应O2+2H2O+4e-=4OH-，生成的氢氧根离子能使酚酞变红色，没有生成Fe2+，K3Fe(CN)6溶液不能变蓝；(7)结合以上实验，活泼金属作原电池负极被氧化，铁作正极被保护，所以铁制零件的使用提出建议在铁表面镀上一层比铁活泼的金属。
13 / 22
